專利名稱：冷軋鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于汽車的外板等的、軟質(zhì)且加工后的形狀均勻性優(yōu)良的冷軋鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，作為汽車的外裝板，多使用拉伸強(qiáng)度低于350MPa的軟質(zhì)且加工性優(yōu)良的冷軋鋼板、合金化熱鍍鋅鋼板。例如，作為軟質(zhì)且加工性優(yōu)良的冷軋鋼板，已知通過(guò)如下方法制造的冷軋鋼板、所謂的IF(無(wú)間隙原子，Interstitial Free)鋼板對(duì)含有碳氮化物形成元素的極低碳鋼進(jìn)行熱軋，在熱軋鋼板的階段生成碳氮化物而降低鋼中的固溶C和固 溶N，然后，進(jìn)行冷軋和再結(jié)晶退火。這樣的IF鋼板中，含有Ti作為碳氮化物形成元素的IF鋼板具有深沖性等加工性特別優(yōu)良的特征。但是，Ti不僅形成碳氮化物，還形成微細(xì)的硫化物、碳硫化物，這些微細(xì)析出物有時(shí)會(huì)阻礙再結(jié)晶和再結(jié)晶后的晶粒生長(zhǎng)，因此存在局部殘留有未再結(jié)晶晶粒的問(wèn)題。局部殘留有未再結(jié)晶晶粒時(shí)，存在局部屈服強(qiáng)度高的區(qū)域，從而有時(shí)會(huì)在沖壓加工后產(chǎn)生形狀不均勻，因此不優(yōu)選。另外，在實(shí)施合金化熱鍍鋅時(shí)，如果在鋼板表層部存在未再結(jié)晶晶粒的殘留部，則會(huì)使合金化速度產(chǎn)生不均勻，還會(huì)導(dǎo)致外觀不均勻。作為解決這些問(wèn)題的方法，例如，專利文獻(xiàn)I中公開了如下方法進(jìn)行熱鍍鋅處理時(shí)，使以C、N、B量計(jì)為O. ri000mg/m2的選自碳化合物、氮化合物和硼化合物中的一種或兩種以上附著在鋼板表面上，并且使以S量計(jì)為O. ri000mg/m2的硫或硫化合物附著在鋼板表面上，然后，在含氫的非氧化性氣氛中在680 °C以上的溫度下進(jìn)行退火。另外，為了解決稱為條狀不勻K、的表面外觀不均勻，專利文獻(xiàn)2中公開了如下方法在將剛連鑄后的鋼坯保持在其表面溫度為1000°c以上的狀態(tài)下導(dǎo)入到精軋工序中，在Ar3點(diǎn)以上的溫度下進(jìn)行精軋。另外，為了解決表面外觀不均勻，專利文獻(xiàn)3中公開了如下方法對(duì)鋼進(jìn)行連鑄而制成鋼坯，然后進(jìn)行加熱，向表面溫度為1000°c以上的鋼坯噴吹含氧的氧化性氣體后，進(jìn)行熱軋、酸洗、冷軋、退火?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平11-50221號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平9-296222號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開平10-330846號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題但是，專利文獻(xiàn)I記載的方法中，需要使以S量計(jì)為O. ri000mg/m2的硫或硫化合物附著的工序，從而存在會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)率降低、成本增大這樣的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)2記載的方法中，無(wú)法進(jìn)行對(duì)鋼坯的表面進(jìn)行火焰清理等來(lái)防止表面缺陷的、所謂的鋼坯修整，從而不適合用于特別要求美麗的表面外觀的汽車外裝板用途。另外，專利文獻(xiàn)3記載的方法中，為了防止在鋼板的兩表面上產(chǎn)生外觀不均勻，需要以使1000°C以上的高溫鋼坯正反面翻轉(zhuǎn)的方式噴吹氧化性氣體，因而不實(shí)用。另外，專利文獻(xiàn)廣3的技術(shù)中未公開解決沖壓加工后的形狀不均勻的方法。鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供能夠在不對(duì)深沖性優(yōu)良的含Ti的IF鋼板實(shí)施特殊處理的情況下得到均勻的外觀和沖壓加工后的形狀均勻性的冷軋鋼板及其制造方法。用于解決問(wèn)題的方法為了解決上述問(wèn)題，發(fā)明人對(duì)沖壓加工后以表面缺陷的形式出現(xiàn)的缺陷的產(chǎn)生機(jī) 制和抑制對(duì)策反復(fù)進(jìn)行了研究調(diào)查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)生上述問(wèn)題的鋼板的最表層殘留有未再結(jié)晶晶粒，而且調(diào)查這些未再結(jié)晶晶粒后發(fā)現(xiàn)，從鋼板表面至10 μ m為止的區(qū)域中析出物具有特征性的析出狀態(tài)。另外，發(fā)明人查明，沖壓加工時(shí)的外觀不均勻隨著鋼中存在的極微量Cu量發(fā)生變化。隨著近年來(lái)減少CO2的趨勢(shì)而將廢金屬有效利用到鐵源中，因此存在Cu在鐵水中的含有比例增加的傾向。而且，Cu也是作為混入鐵中后無(wú)法除去的、所謂的夾雜元素而擔(dān)心影響鋼的特性的元素。Cu有時(shí)也以提高耐腐蝕性、提高析出強(qiáng)化等鋼的特性為目的而含有，但是，對(duì)于作為本發(fā)明對(duì)象的IF鋼板而言，從表面質(zhì)量的觀點(diǎn)考慮，Cu是有害的元素。本發(fā)明基于以上見解而完成，其主旨如下。[I] 一種冷軋鋼板，其特征在于，具有如下成分組成以質(zhì)量%計(jì)，C :0. 0005 O. 01%、Si :0. 2%以下、Mn :0. I I. 5%、P 0. 03% 以下、S 0. 005 O. 03%、Ti 0. 02 O. 1%, Al 0. 01 O. 05%、N :0. 005% 以下、Sb 0. 03%以下、Cu :大于O. 005%且在O. 03%以下，并且，以滿足O < Ti* < O. 02的范圍含有由Ti*=(Ti%)-3. 4X (N%)-1. 5X (S%)-4X (C%)表示的 Ti*，而且以滿足(Sb%)彡(Cu%)/5 的范圍含有Sb和Cu，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，從鋼板兩表面的各表面至10 μ m為止的板厚表層部中尺寸小于20nm的析出物中含有的Ti元素的含量(質(zhì)量％)為鋼板中總Ti含量(質(zhì)量％)的9%以下，其中，(Ti%)、(N%)、(S%)、(C%)、(Sb%)、(Cu%)分別表示Ti、N、S、C、Sb、Cu 的含量
(質(zhì)量%)。[2]如上述[I]所述的冷軋鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Nb :O. 001 O. 01%、B 0. 0002 O. 0015%中的任意一種或兩種。[3]如上述[I]或[2]所述的冷軋鋼板，其特征在于，在鋼板表面上具有鋅系鍍層。[4] 一種冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)連鑄將具有上述[I]或[2]所述的成分的鋼制成鋼坯，對(duì)于該鋼坯，在加熱溫度為1000°c以上且低于1200°C、并且在1000°C以上的溫度范圍內(nèi)的加熱時(shí)間為3. O小時(shí)以下的條件下進(jìn)行加熱，實(shí)施氧化皮除去和粗軋，接著，進(jìn)行冷卻以使鋼板表面溫度達(dá)到(Ar3相變點(diǎn)-300°C)以上且Ar3相變點(diǎn)以下的范圍，然后，進(jìn)行精軋以使精軋結(jié)束時(shí)的鋼板表面溫度為Ar3相變點(diǎn)以上的溫度，冷卻，在650°C以上的溫度下進(jìn)行卷取，接著，在酸洗、冷軋后進(jìn)行退火。[5]如上述[4]所述的冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，上述退火后，進(jìn)一步進(jìn)行熱鍍鋅處理或合金化熱鍍鋅處理。需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中，表示鋼的成分的％均為質(zhì)量％。另外，作為本發(fā)明對(duì)象的冷軋鋼板也包括對(duì)冷軋鋼板實(shí)施電鍍鋅、熱鍍鋅、合金化熱鍍鋅等表面處理而得到的鋼板。另外，還包括通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理等在冷軋鋼板上賦予了被膜的鋼板。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠在不實(shí)施特殊處理的情況下得到具有均勻的外觀并且沖壓加工后的形狀均勻性優(yōu)良的冷軋鋼板。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。已知以往的用于汽車的外裝板的含Ti的IF鋼板的織構(gòu)多在與板面平行的方向上形成{111}面。但是，如上所述，具有這種織構(gòu)的合金化熱鍍鋅鋼板有時(shí)會(huì)產(chǎn)生外觀不均勻，冷軋鋼板和合金化熱鍍鋅鋼板有時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖壓加工后的形狀不均勻。因此，對(duì)這樣的產(chǎn)生有外觀不均勻、沖壓加工后的形狀不均勻的鋼板進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生上述問(wèn)題的鋼板中，在板厚表層部、具體而言從鋼板表面至約ΙΟμπι為止的表層部中局部殘留有未再結(jié)晶晶粒，而且發(fā)現(xiàn)，這些未再結(jié)晶晶粒的取向以{100}面為主。另外，已知這些以{100}面為主體的未再結(jié)晶晶粒殘留在表層附近時(shí)，不僅會(huì)產(chǎn)生沖壓加工后的形狀不均勻，而且在合金化處理時(shí)，由于合金化速度局部性不同而產(chǎn)生外觀不均勻?；谏鲜鲆娊?，本發(fā)明人接著對(duì)未再結(jié)晶晶粒殘留在表層附近的原因進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果得知，在殘留有未再結(jié)晶晶粒的部分，存在大量尺寸小于20nm的極微細(xì)的含Ti的析出物。這種微細(xì)析出物在對(duì)汽車外裝板用鋼板實(shí)施的一般的退火條件下殘留而不會(huì)發(fā)生固溶，利用所謂的阻塞效果而阻礙{111}面再結(jié)晶晶粒的晶界移動(dòng)，因此認(rèn)為，無(wú)法容易地進(jìn)行再結(jié)晶，從而使取向以{100}面為主的未再結(jié)晶晶粒殘留。因此，為了解決上述問(wèn)題，在各種制造條件下反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而得到了各種鋼板，并對(duì)所得到的鋼板調(diào)查了表層附近的狀態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于特定組成的鋼而言，在表層附近不會(huì)大量殘留{100}面的未再結(jié)晶晶粒，從而不會(huì)使合金化熱鍍鋅鋼板產(chǎn)生外觀不均勻，不會(huì)使冷軋鋼板和合金化熱鍍鋅鋼板產(chǎn)生沖壓加工后的形狀不均勻。而且，在該鋼板的板厚最表層附近、具體而言從鋼板兩表面的表面至10 μ m為止的區(qū)域中，小于20nm的析出物的量得到減少。在此，為了對(duì)不產(chǎn)生外觀不均勻、沖壓加工后的形狀不均勻的優(yōu)選條件進(jìn)行定量，計(jì)算出尺寸小于20nm的析出物中含有的Ti元素的含量，并求出相對(duì)于鋼板中總Ti含量的比例，結(jié)果獲知，該比例為9%以下時(shí)，能夠減少外觀不均勻、沖壓加工后的形狀不均勻的產(chǎn)生。需要說(shuō)明的是，尺寸小于20nm的析出物中含有的Ti的量可以通過(guò)以下的方法測(cè)定。使試樣在電解液中電解預(yù)定量后，將試樣片從電解液中取出并浸潰到具有分散性的溶液中。接著，使用孔徑為20nm的過(guò)濾器過(guò)濾該溶液中含有的析出物。與濾液一起通過(guò)該孔徑為20nm的過(guò)濾器的析出物的尺寸小于20nm。然后，從電感耦合等離子體(ICP)發(fā)光分光分析法、ICP質(zhì)量分析法和原子吸收光譜分析法等中選擇適當(dāng)方法來(lái)對(duì)過(guò)濾后的濾液進(jìn)行分析，求出尺寸小于20nm的析出物中含有的Ti含量(質(zhì)量％)。因此，為了得到均勻的外觀和沖壓加工后的形狀均勻性，本發(fā)明中，使從鋼板兩表面的各表面至10 μ m為止的區(qū)域中尺寸小于20nm的析出物中含有的Ti元素的含量(質(zhì)量％)為鋼板中總Ti含量(質(zhì)量％)的9%以下。進(jìn)一步進(jìn)行研究后得知，沖壓加工時(shí)的外觀不均勻隨著鋼中存在的極微量的Cu量而發(fā)生變化。發(fā)明人認(rèn)為其原因主要在于硫化物的形態(tài)變化。即，已知在由不混入Cu的現(xiàn)有成分構(gòu)成的IF鋼的情況下，熱軋卷取時(shí)生成Ti系硫化物(例如Ti4C2S2)等比較粗大的析出物。但是，在由含有一定量以上的Cu的成分構(gòu)成的IF鋼的情況下，Cu與Ti系硫化物的Ti發(fā)生部分置換而生成TiCu系硫化 物。而且，通過(guò)置換而游離出的Ti生成Ti系碳化物。該Ti系碳化物以微細(xì)(尺寸小于20nm)的狀態(tài)存在時(shí)，會(huì)使再結(jié)晶延遲。結(jié)果，未再結(jié)晶晶粒殘留在表層附近，從而產(chǎn)生外觀不均勻。而且，進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn)，Sb的含有對(duì)由于Cu的混入量增加而引起的上述外觀不均勻有效。即使是對(duì)Cu量增加后的鋼進(jìn)行熔煉，在含有Sb的情況下，也可抑制TiCu系硫化物的生成。結(jié)果，能夠避免微細(xì)(尺寸小于20nm) Ti系碳化物的生成，從而能夠得到表面性狀優(yōu)良的冷軋鋼板。接著，對(duì)本發(fā)明的成分組成的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。C 0. 0005 O. 01%C為固溶強(qiáng)化元素，有助于提高屈服強(qiáng)度，而對(duì)面內(nèi)剛性的提高有利，但為了得到優(yōu)良的深沖性，優(yōu)選盡量降低。低于O. 0005%時(shí)，結(jié)晶粒徑顯著粗大化而使屈服強(qiáng)度大幅降低，因此，面內(nèi)剛性降低而容易產(chǎn)生彎折等缺陷。另外，會(huì)導(dǎo)致脫碳成本增大。因此，以O(shè). 0005%作為下限。另一方面，大量含有C時(shí)，鋼中的Ti碳化物量增加，表層部中的析出物量增加，從而使取向以與板面平行的方向的{100}面為主的未再結(jié)晶晶粒的殘留量增大，因此，以O(shè). 01%作為上限。Si 0. 2% 以下Si是在不使加工性變得較差的情況下通過(guò)固溶強(qiáng)化而對(duì)強(qiáng)化鋼有用的元素，但退火時(shí)會(huì)富集在表面上而顯著阻礙熱鍍鋅性，因此使Si為O. 2%以下。Mn 0. Γ . 5%Mn作為固溶強(qiáng)化元素使鋼強(qiáng)度增大。為了確保鋼板剛性，需要含有O. 1%以上的Mn。為了得到期望的強(qiáng)度，可以適當(dāng)含有Mn，但過(guò)量的含有會(huì)阻礙加工性，因此使Mn為I. 5%以下。P :O. 03% 以下P是固溶強(qiáng)化元素，對(duì)鋼的強(qiáng)化和屈服強(qiáng)度的提高有效。但是，過(guò)量含有時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致熱裂紋、冷裂紋，而且會(huì)阻礙熱鍍鋅的合金化反應(yīng)，因此使P為O. 03%以下。S 0. 005 O. 03%S在本發(fā)明中是重要的元素。S通常作為不可避免的雜質(zhì)存在于鋼中，一般認(rèn)為應(yīng)當(dāng)盡量降低，但在本發(fā)明中，特意使其確保O. 005%以上的存在量。即，低于O. 005%時(shí)，連鑄后生成的TiS變得微細(xì)，在熱軋中的鋼坯再加熱時(shí)容易發(fā)生局部再固溶，因此，在后續(xù)工序中產(chǎn)生比較大量地析出微細(xì)TiS等析出物的部位，從而導(dǎo)致{100}取向的未再結(jié)晶晶粒局部殘留在表層。為了減小這種微細(xì)析出物的影響，使S為O. 005%以上。優(yōu)選為O. 010%以上。另一方面，超過(guò)O. 03%時(shí)，在制造鋼板時(shí)容易產(chǎn)生熱裂紋，從而阻礙生產(chǎn)率并且使表面性狀變差。因此，使S為O. 03%以下。Ti 0. 02 O. 1%、并且 O < Ti* < O. 02其中，Ti*=(Ti%) -3. 4X (N%)-I. 5X (S%) -4X (C%)Ti是本發(fā)明中最重要的元素之一。Ti將鋼中的C、N、S固定為析出物，由此具有提高加工性的效果。低于O. 02%時(shí)，無(wú)法得到這樣的效果。另一方面，即使含有超過(guò)0.1%的Ti，也無(wú)法期待更高的效果，而且會(huì)在板內(nèi)部引起異常組織的形成，從而使加工性降低。另外，如上所述，鋼中的Ti與鋼中的C、N、S形成析出物，因此，通過(guò)相對(duì)于這些成分含有當(dāng)量以上的Ti，能夠提高加工性。因此，需要使由下述(I)式表示的Ti*大于O。另一方面，使固溶Ti過(guò)量存在時(shí)，有時(shí)會(huì)由于退火時(shí)的氣氛而在表層部發(fā)生氮化，從而生成微細(xì)的TiN，該微細(xì)的TiN在表層會(huì)助長(zhǎng){100}取向的未再結(jié)晶晶粒殘留，因此不優(yōu)選。為 了降低從鋼板兩面的表面至10 μ m為止的板厚表層部中小于20nm的含有Ti的微細(xì)析出物的量，需要使Ti*小于O. 02。Ti*= (Ti%) -3. 4X (N%) -I. 5 X (S%) -4X (C%)... (I)其中，(Ti%)、(N%)、(S%)、(C%)分別表示Ti、N、S、C 的含量(質(zhì)量 %)。Al 0. θΓθ. 05%Al是作為脫氧劑而含有的元素，需要為O. 01%以上，即使大量含有，也得不到更進(jìn)一步的脫氧效果，因此使Al為O. 05%以下。N 0. 005% 以下N越少越對(duì)加工性有利，因此越少越優(yōu)選。超過(guò)O. 005%而過(guò)量含有時(shí)，會(huì)導(dǎo)致成形性的顯著降低和固溶Ti量的降低，因此使上限為O. 005%。Sb 0. 03%以下、Cu :大于O. 005%且在O. 03%以下、而且以滿足(Sb%)彡(Cu%) /5的范圍含有Sb和CuSb是作為鋼板表面的氧化或氮化抑制劑而含有的元素，在IF鋼的制造中，通過(guò)抑制由連續(xù)退火中的氮化引起的析出物生成來(lái)減輕鋼板表面組織的微細(xì)化。而且，在鋼中混入有Cu的情況下也發(fā)揮作用，Cu量超過(guò)O. 005%時(shí)，通過(guò)含有比例為Cu量的1/5的Sb，能夠抑制TiCu系硫化物的生成，從而能夠避免產(chǎn)生由作為微細(xì)析出物的Ti系碳化物引起的外觀不均勻，結(jié)果，能夠得到表面性狀優(yōu)良的冷軋鋼板。為了得到這樣的效果，如后所述設(shè)定為(Sb%) ^ (Cu%)/5。但是，含有超過(guò)O. 03%的Sb時(shí)，有時(shí)會(huì)損害加工性。因此，在含有Sb的情況下，使其為O. 03%以下。Cu是用于提高強(qiáng)度、耐腐蝕性而添加的元素，但在制造軟質(zhì)鋼板時(shí)不主動(dòng)添加。但是，即使不添加也會(huì)不可避免地存在于鐵源中，此外，從再利用的觀點(diǎn)出發(fā)，也會(huì)由于廢金屬使用量增加而混入到鋼中。使用廢金屬時(shí)不可避免地混入的Cu的最低量約為O. 005%。Cu量在O. 005%以下時(shí)，由Cu的混入量增加引起的外觀不均勻不會(huì)成為問(wèn)題。另一方面，由于無(wú)法除去混入到鋼中的Cu，因此，本發(fā)明中通過(guò)含有Sb而進(jìn)行無(wú)害化，但Cu量超過(guò)O. 03%時(shí)，雖然表面缺陷得到改善，但是機(jī)械特性變差，熱脆性變差。因此，使Cu大于O. 005%且在O. 03%以下。(Sb%) ^ (Cu%) /5，其中，(Sb%)、(Cu%)分別表示 Sb、Cu 的含量(質(zhì)量 %)。如上所述，本發(fā)明中，通過(guò)含有Sb來(lái)避免產(chǎn)生由作為Cu所致的微細(xì)析出物的Ti系碳化物引起的外觀不均勻，從而得到表面性狀優(yōu)良的冷軋鋼板。這樣的效果可以通過(guò)以滿足(Sb%)彡(Cu%) /5的范圍含有Sb和Cu來(lái)實(shí)現(xiàn)。余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。另外，本發(fā)明中，優(yōu)選根據(jù)需要進(jìn)一步含有Nb :
O.001 O. 01%、B 0. 0002 O. 0015%中的任意一種或兩種。Nb 0. ΟΟΓΟ. 01%Nb與Ti同樣地是通過(guò)形成碳氮化物而對(duì)提高加工性有利的元素。特別優(yōu)選在上述(I)式的Ti*小于O. 005時(shí)含有Nb，為了得到提高加工性的效果，需要含有O. 001%以上的Nb。但是，含有的Nb超過(guò)O. 01%時(shí)，晶粒有時(shí)會(huì)發(fā)生微細(xì)化而使深沖性等加工性變差。因此，在含有Nb的情況下，使其為O. 001%以上且O. 01%以下。
B 0. 0002 O. 0015%B是對(duì)軟質(zhì)IF鋼板的晶界強(qiáng)化有效的元素，在需要耐二次加工脆性的情況下，含有O. 0002%以上時(shí)是有效的。但是，過(guò)量含有時(shí)，有可能使鋼板制造時(shí)的表面性狀變差。因此，在含有B的情況下，使其為O. 0002%以上且O. 0015%以下。接著，對(duì)本發(fā)明的冷軋鋼板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的冷軋鋼板通過(guò)如下工序得到通過(guò)連鑄將具有上述成分組成的鋼制成鋼坯，對(duì)于該鋼坯，在加熱溫度為1000°c以上且低于1200°C、并且在1000°c以上的溫度范圍內(nèi)的加熱時(shí)間為3. O小時(shí)以下的條件下進(jìn)行加熱，實(shí)施氧化皮除去和粗軋，接著，進(jìn)行冷卻以使鋼板表面溫度達(dá)到(Ar3相變點(diǎn)-300°C )以上且Ar3相變點(diǎn)以下的范圍，然后，進(jìn)行精軋以使精軋結(jié)束時(shí)的表面溫度為Ar3相變點(diǎn)以上的溫度，冷卻，在650°C以上的溫度下進(jìn)行卷取，接著，進(jìn)行酸洗、冷軋、退火。另外，在要得到熱鍍鋅處理鋼板或合金化熱鍍鋅處理鋼板的情況下，在以同樣方式進(jìn)行到上述退火后，進(jìn)行熱鍍鋅處理或合金化熱鍍鋅處理。加熱溫度設(shè)定為1000°C以上且低于1200°C。并且，在1000°C以上的溫度范圍內(nèi)的加熱時(shí)間設(shè)定為3. O小時(shí)以下。需要在整個(gè)鋼坯加熱工序和熱軋工序中滿足上述條件。加熱溫度低于1000°C時(shí)，軋制溫度降低而難以使精軋后的鋼板表面溫度達(dá)到Ar3相變點(diǎn)以上。另一方面，加熱溫度為1200°C以上時(shí)，連鑄時(shí)生成的TiMnS等含Ti的硫化物在短時(shí)間內(nèi)大量固溶，從而在接下來(lái)的工序中大量生成尺寸小于20nm的微細(xì)析出物，因此不優(yōu)選。如果進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間保持，即使加熱溫度低于1200°C，含Ti的硫化物也會(huì)發(fā)生固溶，因此不優(yōu)選。因此，在1000°C以上的溫度范圍內(nèi)的加熱時(shí)間設(shè)定為3. O小時(shí)以下。對(duì)進(jìn)行冷卻以使鋼板表面溫度達(dá)到(Ar3相變點(diǎn)_300°C )以上且Ar3相變點(diǎn)以下的范圍、并加熱后的鋼坯實(shí)施氧化皮除去和粗軋，然后，在進(jìn)行精軋前進(jìn)行冷卻以使表面溫度達(dá)到(Ar3相變點(diǎn)-300°C )以上且Ar3相變點(diǎn)以下的范圍。通常的制造方法中，通過(guò)在熱軋工序中的精軋后進(jìn)行冷卻來(lái)使鐵素體相變開始。但是，本發(fā)明中，在精軋前對(duì)鋼板表面進(jìn)行冷卻而使表面溫度暫時(shí)為Ar3相變點(diǎn)以下。這樣，通過(guò)在精軋前將表面冷卻到預(yù)定溫度，僅表層部開始鐵素體相變而開始生成含Ti的析出物，從而容易生長(zhǎng)成20nm以上的尺寸。結(jié)果，小于20nm的析出物的量減少，在不使{100}面的未再結(jié)晶晶粒大量殘留的情況下得到具有均勻的外觀、并且沖壓加工后的形狀均勻性優(yōu)良的冷軋鋼板。需要說(shuō)明的是，在精軋中，表層部的溫度會(huì)由于來(lái)自板厚中央的回?zé)岷图庸ぐl(fā)熱而上升。精軋前的表面溫度過(guò)低時(shí)，精軋結(jié)束時(shí)的表面溫度為Ar3相變點(diǎn)以下，在表層部生成殘留有應(yīng)變的鐵素體組織，從而損害均勻性，因此，需要使精軋前的表面溫度為(Ar3相變點(diǎn)-300°C)以上。這樣，在精軋前對(duì)表面暫時(shí)進(jìn)行冷卻來(lái)控制表面溫度在本發(fā)明的制造方法中是特別重要的條件，并且是本發(fā)明的特征。作為在精軋前對(duì)表面進(jìn)行冷卻的方法，例如，可以使用通常在氧化皮除去中使用的高壓水噴射裝置等進(jìn)行冷卻以使表面達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟确秶?。另外，Ar3相變點(diǎn)可以如下求出。將各組成的鋼加熱至10(T120(TC的溫度，然后，在進(jìn)行冷卻的同時(shí)測(cè)定溫度和體積變化，由此，可以獲知產(chǎn)生由從奧氏體向鐵素體相變而引起的體積膨脹的溫度(Ar3相變點(diǎn))。進(jìn)行精軋以使精軋結(jié)束時(shí)的鋼板的表面溫度為Ar3相變點(diǎn)以上的溫度，冷卻，精軋結(jié)束時(shí)的鋼板表面溫度低于Ar3相變點(diǎn)時(shí)，在鋼板表層部生成殘留有應(yīng)變的鐵素體組織，從而損害均勻性。因此，需要進(jìn)行控制以使精軋結(jié)束時(shí)的鋼板表面溫度為Ar3相變點(diǎn)以上。
另一方面，在精軋結(jié)束后，使鋼板表面溫度長(zhǎng)時(shí)間保持在Ar3相變點(diǎn)以上時(shí)，生長(zhǎng)的較粗大的析出物進(jìn)行再固溶而使小于20nm的微細(xì)析出物的量增加，因此不優(yōu)選。因此，優(yōu)選在鋼板表面溫度為Ar3相變點(diǎn)以上的溫度下結(jié)束精軋后，立即進(jìn)行冷卻而促進(jìn)鐵素體相變。至冷卻開始為止的容許時(shí)間優(yōu)選為I秒以內(nèi)。在650°C以上的溫度下進(jìn)行卷取冷卻后，在650°C以上的溫度下進(jìn)行卷取。卷取溫度低于650°C時(shí)，析出物的生長(zhǎng)速度變小，小于20nm的微細(xì)析出物的量增加。卷取溫度的上限沒(méi)有特別規(guī)定，但過(guò)高時(shí)，表層的氧化皮生長(zhǎng)而容易成為表面缺陷的原因，因此優(yōu)選使其低于800°C。卷取后，進(jìn)行酸洗、冷軋，并根據(jù)情況進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行退火?；蛘?，在退火后進(jìn)行熱鍍鋅處理、合金化熱鍍鋅處理。酸洗、冷軋和退火條件無(wú)需特別限定，根據(jù)常規(guī)方法進(jìn)行即可。對(duì)于卷取后的鋼板，為了除去生成在表面上的氧化皮而進(jìn)行酸洗，然后進(jìn)行冷軋。冷軋率(冷軋壓下率)為制造汽車用外板時(shí)通常進(jìn)行的約509Γ約90%即可。另外，從提高加工性(r值)的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使冷軋率為70%以上。接著，為了除去軋制油的脫脂、污垢而對(duì)冷軋后的鋼板進(jìn)行清洗，然后，進(jìn)行再結(jié)晶退火。需要說(shuō)明的是，退火溫度超過(guò)Ac3相變點(diǎn)時(shí)，加工性(r值)容易降低，因此優(yōu)選使其為Ac3相變點(diǎn)以下。另外，就進(jìn)行再結(jié)晶退火的方面而言，優(yōu)選使下限溫度為約700°C。退火后，優(yōu)選進(jìn)行表面光軋來(lái)調(diào)整表面粗糙度等。此時(shí)，表面光軋的軋制率(伸長(zhǎng)率)優(yōu)選設(shè)定為約O. 59Γ約I. 5%。由此，得到加工后的形狀均勻性優(yōu)良的冷軋鋼板。要制成熱鍍鋅鋼板或合金化熱鍍鋅鋼板時(shí)，以與上述冷軋鋼板的情況同樣的方式進(jìn)行到退火，接著進(jìn)行熱鍍鋅處理或合金化熱鍍鋅處理。另外，可以在退火前進(jìn)行輕度酸洗。熱鍍鋅處理?xiàng)l件、合金化熱鍍鋅處理?xiàng)l件無(wú)需特別限定，根據(jù)常規(guī)方法進(jìn)行即可。在熱鍍鋅處理后或合金化熱鍍鋅處理后，優(yōu)選進(jìn)行表面光軋來(lái)調(diào)整表面粗糙度等。由此，得到加工后的形狀均勻性優(yōu)良的熱鍍鋅冷軋鋼板或合金化熱鍍鋅冷軋鋼板。實(shí)施例I以下，具體示出本發(fā)明的效果。首先，對(duì)由表I所示的成分組成構(gòu)成的鋼水進(jìn)行真空脫氣處理，然后通過(guò)連鑄制成鋼坯。接著，對(duì)上述鋼坯進(jìn)行加熱，除去氧化皮，然后，粗軋至板厚為40_。接著，使用氧化皮除去裝置對(duì)鋼板表層進(jìn)行冷卻，然后精軋至厚度為
3.5_，在700°C的卷取溫度下卷取成卷材。需要說(shuō)明的是，此時(shí)鋼坯的加熱條件、精軋前的冷卻后的鋼板表面溫度、精軋溫度不于表2中。
權(quán)利要求
1.一種冷軋鋼板，其特征在于， 具有如下成分組成以質(zhì)量%計(jì)，C :0. 0005 O. 01%、Si :0. 2%以下、Mn :0. I I. 5%、P O. 03% 以下、S 0. 005 O. 03%、Ti 0. 02 O. 1%、Α1 :0· θΓθ. 05%、N :0. 005% 以下、Sb :0. 03% 以下、Cu :大于O. 005%且在O. 03%以下，并且，以滿足O < Ti* < O. 02的范圍含有由Ti*= (Ti%)-3. 4X (N%)-1. 5X (S%)-4X (C%)表示的 Ti*，而且以滿足(Sb%)彡(Cu%)/5 的范圍含有Sb和Cu，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成， 從鋼板兩表面的各表面至10 μ m為止的板厚表層部中尺寸小于20nm的析出物中含有的Ti元素的含量(質(zhì)量％)為鋼板中總Ti含量(質(zhì)量％)的9%以下， 其中，(Ti%)、(N%)、(S%)、(C%)、(Sb%)、(Cu%)分別表示 Ti、N、S、C、Sb、Cu 的含量(質(zhì)量%) ο
2.如權(quán)利要求I所述的冷軋鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Nb:0. 00Γ0. 01%、B 0. 0002、. 0015%中的任意一種或兩種。
3.如權(quán)利要求I或2所述的冷軋鋼板，其特征在于，在鋼板表面上具有鋅系鍍層。
4.一種冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)連鑄將具有權(quán)利要求I或2所述的成分的鋼制成鋼坯，對(duì)于該鋼坯，在加熱溫度為1000°C以上且低于1200°C、并且在1000°C以上的溫度范圍內(nèi)的加熱時(shí)間為3. O小時(shí)以下的條件下進(jìn)行加熱，實(shí)施氧化皮除去和粗軋，接著，進(jìn)行冷卻以使鋼板表面溫度達(dá)到(Ar3相變點(diǎn)-300°C)以上且Ar3相變點(diǎn)以下的范圍，然后，進(jìn)行精軋以使精軋結(jié)束時(shí)的鋼板表面溫度為Ar3相變點(diǎn)以上的溫度，冷卻，在650°C以上的溫度下進(jìn)行卷取，接著，在酸洗、冷軋后進(jìn)行退火。
5.如權(quán)利要求4所述的冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，所述退火后，進(jìn)一步進(jìn)行熱鍍鋅處理或合金化熱鍍鋅處理。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠在不對(duì)深沖性優(yōu)良的含Ti的IF鋼板實(shí)施特殊處理的情況下得到均勻的外觀和沖壓加工后的形狀均勻性的冷軋鋼板及其制造方法。所述鋼板為添加有Ti的IF鋼板。所述鋼板中，Ti0.02～0.1%、Sb0.03%以下、Cu大于0.005%且在0.03%以下，并且，以滿足0＜Ti*＜0.02的范圍含有由Ti*=(Ti%)-3.4×(N%)-1.5×(S%)-4×(C%)表示的Ti*，而且以滿足(Sb%)≥(Cu%)/5的范圍含有Sb和Cu。而且，從鋼板兩表面的各表面至10μm為止的板厚表層部中尺寸小于20nm的析出物中含有的Ti元素的含量(質(zhì)量%)為鋼板中總Ti含量(質(zhì)量%)的9%以下。
文檔編號(hào)C21D9/46GK102884213SQ20118002340
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者山下孝子, 杉原玲子, 長(zhǎng)瀧康伸, 飯塚俊治, 渡邊恭二, 妻鹿哲也 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社